InnoDB 临时表的表结构是写入到临时文件夹的 frm 文件中。通过进程 id-线程 id-序列号标识。

除此之外,MySQL 内部还维护了 table_def_key 来区分和维护表。普通表为 dbname.tablename, 临时表为 db-name.table-name.进程 id+线程 id。
当查询时,在 table-def-key 中搜索临时表,有临时表则使用临时表,否则普通表。

在 session 结束时,还需要在 binlog 中记录 drop temporary table,这主要是为了主备复制下,备库后续删除该临时表。当然,这仅限于 statement/mixed 格式。

主备复制下,还有一个问题需要关注,那就是主库多 session 重名临时表时,备库如何区分呢?binlog 中还会记录 session-id,备库就可以建立 table-def-key (dbname.tablename.server-id.thread-id)来区分。

为什么临时表可以重名?

你可能会问,不同线程可以创建同名的临时表,这是怎么做到的呢?

接下来,我们就看一下这个问题。

我们在执行

create temporary table temp_t(id int primary key)engine=innodb;

这个语句的时候,MySQL 要给这个 InnoDB 表创建一个 frm 文件保存表结构定义,还要有地方保存表数据。

这个 frm 文件放在临时文件目录下,文件名的后缀是 .frm,前缀是 #sql{进程 id}_{线程 id}_序列号。你可以使用 select @@tmpdir 命令,来显示实例的临时文件目录。

而关于表中数据的存放方式,在不同的 MySQL 版本中有着不同的处理方式:

  • 在 5.6 以及之前的版本里,MySQL 会在临时文件目录下创建一个相同前缀、以.ibd 为后缀的文件,用来存放数据文件;
  • 而从 5.7 版本开始,MySQL 引入了一个临时文件表空间,专门用来存放临时文件的数据。因此,我们就不需要再创建 ibd 文件了。

从文件名的前缀规则,我们可以看到,其实创建一个叫作 t1 的 InnoDB 临时表,MySQL 在存储上认为我们创建的表名跟普通表 t1 是不同的,因此同一个库下面已经有普通表 t1 的情况下,还是可以再创建一个临时表 t1 的。

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这个进程的进程号是 1234,session A 的线程 id 是 4,session B 的线程 id 是 5。所以你看到了,session A 和 session B 创建的临时表,在磁盘上的文件不会重名。

MySQL 维护数据表,除了物理上要有文件外,内存里面也有一套机制区别不同的表,每个表都对应一个 table_def_key

  1. 一个普通表的 table_def_key 的值是由“库名 + 表名”得到的,所以如果你要在同一个库下创建两个同名的普通表,创建第二个表的过程中就会发现 table_def_key 已经存在了。

  2. 而对于临时表,table_def_key 在“库名 + 表名”基础上,又加入了 server_id+thread_id

也就是说,session A 和 sessionB 创建的两个临时表 t1,它们的 table_def_key 不同,磁盘文件名也不同,因此可以并存。

在实现上,每个线程都维护了自己的临时表链表。这样每次 session 内操作表的时候,先遍历链表,检查是否有这个名字的临时表,如果有就优先操作临时表,如果没有再操作普通表;在 session 结束的时候,对链表里的每个临时表,执行 “DROP TEMPORARY TABLE + 表名”操作。

这时候你会发现,Binlog 日志 中也记录了 DROP TEMPORARY TABLE 这条命令。你一定会觉得奇怪,临时表只在线程内自己可以访问,为什么需要写到 binlog 里面?

这,就需要说到主备复制了。

临时表和 主备复制

既然写 binlog,就意味着备库需要。

你可以设想一下,在主库上执行下面这个语句序列:

create table t_normal(id int primary key, c int)engine=innodb;/*Q1*/
create temporary table temp_t like t_normal;/*Q2*/
insert into temp_t values(1,1);/*Q3*/
insert into t_normal select * from temp_t;/*Q4*/

如果关于临时表的操作都不记录,那么在备库就只有 create table t_normal 表和 insert into t_normal select * from temp_t 这两个语句的 binlog 日志,备库在执行到 insert into t_normal 的时候,就会报错“表 temp_t 不存在”。

你可能会说,如果把 binlog 设置为 row 格式就好了吧?因为 binlog 是 row 格式时,在记录 insert into t_normal 的 binlog 时,记录的是这个操作的数据,即:write_row event 里面记录的逻辑是“插入一行数据(1,1)”。

确实是这样。如果当前的 binlog_format=row,那么跟临时表有关的语句,就不会记录到 binlog 里。也就是说,只在 binlog_format=statment/mixed 的时候,binlog 中才会记录临时表的操作。

这种情况下,创建临时表的语句会传到备库执行,因此备库的同步线程就会创建这个临时表。主库在线程退出的时候,会自动删除临时表,但是备库同步线程是持续在运行的。所以,这时候我们就需要在主库上再写一个 DROP TEMPORARY TABLE 传给备库执行

之前有人问过我一个有趣的问题:MySQL 在记录 binlog 的时候,不论是 create table 还是 alter table 语句,都是原样记录,甚至于连空格都不变。但是如果执行 drop table t_normal,系统记录 binlog 就会写成:

DROP TABLE `t_normal` /* generated by server */

也就是改成了标准的格式。为什么要这么做呢 ?

现在你知道原因了,那就是:drop table 命令是可以一次删除多个表的。比如,在上面的例子中,设置 binlog_format=row,如果主库上执行 “drop table t_normal, temp_t”这个命令,那么 binlog 中就只能记录:

DROP TABLE `t_normal` /* generated by server */

因为备库上并没有表 temp_t,将这个命令重写后再传到备库执行,才不会导致备库同步线程停止。

所以,drop table 命令记录 binlog 的时候,就必须对语句做改写。/* generated by server */ 说明了这是一个被服务端改写过的命令。

说到主备复制,还有另外一个问题需要解决:主库上不同的线程创建同名的临时表是没关系的,但是传到备库执行是怎么处理的呢?

现在,我给你举个例子,下面的序列中实例 S 是 M 的备库。

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主库 M 上的两个 session 创建了同名的临时表 t1,这两个 create temporary table t1 语句都会被传到备库 S 上。

但是,备库的应用日志线程是共用的,也就是说要在应用线程里面先后执行这个 create 语句两次。(即使开了多线程复制,也可能被分配到从库的同一个 worker 中执行)。那么,这会不会导致同步线程报错 ?

显然是不会的,否则临时表就是一个 bug 了。也就是说,备库线程在执行的时候,要把这两个 t1 表当做两个不同的临时表来处理。这,又是怎么实现的呢?

MySQL 在记录 binlog 的时候,会把主库执行这个语句的线程 id 写到 binlog 中。这样,在备库的应用线程就能够知道执行每个语句的主库线程 id,并利用这个线程 id 来构造临时表的 table_def_key:

  • session A 的临时表 t1,在备库的 table_def_key 就是:库名 +t1+“M 的 serverid”+“session A 的 thread_id”;

  • session B 的临时表 t1,在备库的 table_def_key 就是 :库名 +t1+“M 的 serverid”+“session B 的 thread_id”。

由于 table_def_key 不同,所以这两个表在备库的应用线程里面是不会冲突的。

课后题

下面的语句序列是创建一个临时表,并将其改名:

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可以看到,我们可以使用 alter table 语法修改临时表的表名,而不能使用 rename 语法。你知道这是什么原因吗?

在实现上,执行 rename table 语句的时候,要求按照“库名/表名.frm”的规则去磁盘找文件,但是临时表在磁盘上的 frm 文件是放在 tmpdir 目录下的,并且文件名的规则是“#sql{进程 id}_{线程 id}_ 序列号.frm”,因此会报“找不到文件名”的错误。